(57)【要約】【課題】輝度および放電効率を向上し、チャンネル間の非発光領域に現われる暗線を緩和するかあるいは除去する面発光蛍光ランプを提供する。【解決手段】互いに平行に配置された複数の放電チャンネルを持つディスプレイ装置用面発光蛍光ランプであって、面発光蛍光ランプの放電チャンネルは、長手方向に沿って、断面積の大きい広チャンネル部と相対的に断面積の小さい狭チャンネル部が交互に配置された構造になっている。このような放電チャンネル構造は面発光蛍光ランプの輝度および放電効率を向上させる。【選択図】図４ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板、下板、および互いに平行に配置された複数の放電チャンネルを持つ面発光蛍光ランプにおいて、
前記放電チャンネルの中で少なくとも一つ以上は、その長手方向に沿って、交互に配置される広チャンネル部と狭チャンネル部を備えることを特徴とする、面発光蛍光ランプ。
【請求項２】
前記複数の放電チャンネルはそれぞれ広チャンネル部と狭チャンネル部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項３】
前記広チャンネル部と前記狭チャンネル部は、チャンネルの高さと幅の中でいずれか一方または両方が相違することを特徴とする、請求項１または２に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項４】
任意の放電チャンネルの広チャンネル部とこれに隣接する放電チャンネルの広チャンネル部は互いにずれるように配置されることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項５】
任意の放電チャンネルの広チャンネル部とこれに隣接する放電チャンネルの広チャンネル部は互いに並んで配置されることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項６】
前記放電チャンネル間の離隔距離が互いに同一であることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項７】
前記広チャンネル部の長さが互いに同一であることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項８】
前記広チャンネル部の長さが前記狭チャンネル部の長さより長いことを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項９】
任意の放電チャンネルの狭チャンネル部は隣接放電チャンネルの広チャンネル部の長手方向中央部に隣接して配置されることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記広チャンネル部と前記狭チャンネル部を持つ任意の放電チャンネルの両端には広チャンネル部が配置されることを特徴とする、請求項３に記載の面発光蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ装置用面発光蛍光ランプ（Ｆｌａｔ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）に関するもので、特に、本発明は面発光蛍光ランプの輝度および放電効率を増加させるために放電チャンネルの形状を変更させたディスプレイ装置用面発光蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスプレイ装置は、発光型（Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）と非発光型（Ｎｏｎ−ｅｍｉｓｓｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）に分類される。本発明に係るＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）は、いろいろな文字、映像などを表示するために、液晶の後方から光を照射する必要がある代表的な受光型ディスプレイ装置である。
【０００３】
液晶の後方に取り付けられるバックライトは、細管型ランプを液晶の後方に配置する方式によって、通常、エッジ型（Ｅｄｇｅ  Ｔｙｐｅ）、直下型（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｔｙｐｅ）に分類される。最近では、ディスプレイパネルの大型化傾向および生産効率の増大要求に応えて面発光蛍光ランプの開発がより活発になされている。
【０００４】
図１および図２には、このような面発光蛍光ランプの一例が示されている。これら図に示すように、ランプ１は、上板１ａと下板１ｂが互いに合着された平板型の本体からなっている。放電チャンネル２は上板１ａに形成され、各放電空間３は互いに独立している。
放電チャンネル２内には、ネオンのような不活性気体と少量の水銀を含む放電気体が満たされ、その内壁面には蛍光物質が塗布されている。各放電チャンネルの両端には電極４が取り付けられている。電極４は内部電極あるいは外部電極である。このようなランプ１に電極４を通じて数百Ｖ〜数ｋＶ程度の交流電圧５を印加すれば、放電気体から紫外線が発生し、この紫外線は蛍光ランプ１の内壁に塗布された蛍光物質を発光させて最終的に可視光線を発生させる。
【０００５】
このような面発光蛍光ランプは、輝度特性、特に輝度均一度にたいてい優れているにもかかわらず、次のような限界がある。
まず、ランプ１の輝度増加はかならず電力消耗量の増加および放電効率の低下を伴うという問題点がある。一例として、チャンネルの断面積を小さくする場合、ランプの輝度は向上するが放電効率は減少する。
次に、放電チャンネルとこれに隣接した放電チャンネル（以下“隣接放電チャンネル”という）間の非発光領域による暗線が発生するという問題点がある。
【０００６】
周知のように、ランプの放電または発光効率を増加させるための方法として、図３に示すように、放電チャンネル２ａをサーペンタインチャンネル（Ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ）状に長く伸ばす方法が使用される。これによれば、放電チャンネル２ａに沿って陽光柱部（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｒｅｇｉｏｎ）が長く延長してランプの効率が向上する。
【０００７】
しかし、サーペンタインチャンネルを持つ面発光蛍光ランプは、放電チャンネルが長くなるにしたがい、ランプの放電開始および維持電圧が増加し、また輝度均一度を所要水準以上に維持するのが難しいという欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、輝度および放電効率が向上した面発光蛍光ランプを提供することをその目的とする。
また、本発明は、チャンネルとチャンネル間の非発光領域に現われる暗線を緩和するかあるいは除去することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための本発明による面発光蛍光ランプは、上板、下板、および互いに平行に配置された複数の放電チャンネルを持つ面発光蛍光ランプであって、特に放電チャンネルの中で少なくとも一つ以上が、その長手方向に沿って、交互に配置される広チャンネル部と狭チャンネル部を備えることを特徴とする。ここで、広チャンネル部は狭チャンネル部より相対的にチャンネルまたは放電空間の断面積が大きい部分を言う。
望ましくは、複数の放電チャンネルはそれぞれ広チャンネル部と狭チャンネル部を備える。
【００１０】
従来の面発光蛍光ランプの放電チャンネルは、常にその長手方向に沿って断面積が同一であるように設計されている。これは、放電チャンネルの断面積がチャンネル長手方向に沿って変化する場合、ランプの輝度または輝度均一度が低下するなどの問題が発生するという基本認識に基づくものである。しかし、本発明のように、放電チャンネルの断面積を長手方向に沿って規則的に変化させる場合、むしろ輝度および放電効率を向上させることができる。
【００１１】
通常、ランプの輝度は放電チャンネルの断面積による。すなわち、チャンネルの断面積が小さいほど輝度は増加し、断面積が大きいほど輝度は相対的に減少する。一方、ランプの電力消耗量はチャンネルの断面積が小さいほど増加し、チャンネルの断面積が大きいほど減少する。
【００１２】
したがって、本発明のように、放電チャンネルの長手方向に沿って断面積が変化する場合、次のような推考が可能である。すなわち、ランプに広チャンネル部と狭チャンネル部が５０：５０の割合で存在する場合、ランプ全体の輝度または効率は、簡単に言えば、広チャンネル部の輝度または効率平均と狭チャンネル部の輝度または効率平均の和にならなければならない。しかし、本発明によるランプは輝度および効率がより向上する。このような効果は、チャンネルの長手方向に沿ってのプラズマ状態の放電気体および電子の挙動変化、電位値などの変化が複合的に作用した結果として現われるものと推測される。
【００１３】
本発明において、放電チャンネルの長手方向に沿って断面積が変化するようにするための調節変数は、チャンネルの高さ、幅、またはその両方とすることができる。しかし、高さを調節変数として使用するのが、チャンネルの設計およびランプ成形作業に有利である。この場合、狭チャンネル部は広チャンネル部より高さのみ低くなる。
【００１４】
一方、放電チャンネルの断面積変化、つまり広チャンネル部と狭チャンネル部の断面積差が大きすぎる場合、狭チャンネル部と広チャンネル部間の明暗が過度に明確に現われるので、気を付ける必要がある。
【００１５】
本発明による蛍光ランプにおいて、複数の放電チャンネルの中で、任意の放電チャンネルとこれに隣接した放電チャンネル間の広チャンネル部および狭チャンネル部の配置状態は多様になることができる。これについては実施例で具体的に説明する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、チャンネルの長手方向に沿って広チャンネル部と狭チャンネル部を交互に配置することにより、面発光蛍光ランプの輝度および放電効率を向上させることができる。
さらに、チャンネルとチャンネル間の非発光領域で著しく現われる暗線を緩和ないし除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例による面発光蛍光ランプについて詳細に説明する。チャンネルの断面積変化についての容易な説明のために、チャンネルの幅変化を中心として説明する。
【００１８】
［第１実施例］
図４ａ〜図６を参照して、第１実施例による面発光蛍光ランプを説明する。
ランプ１０は、基本的に、相互に合着された上板１０ａと下板１０ｂ、および互いに平行に配置された複数の放電チャンネル１１を備える。放電チャンネル１１は通常上板１０ａに形成され、下板１０ｂと放電チャンネル１１間の放電空間１２は互いに独立している。なお、放電チャンネル１１は、放電気体の拡散のために、隣接した放電チャンネル間を連結する通路を有するものであってもよい。
【００１９】
放電チャンネル１１は、その特徴として、断面積の大きい広チャンネル部１１ａと断面積の小さい狭チャンネル部１１ｂがチャンネルの長手方向に沿って交互に配置された構造を持つ。一例として、広チャンネル部１１ａの幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）は、狭チャンネル部１１ｂの幅（ｗ’）、高さ（ｈ）よりそれぞれ広くて高いものとすることができる。また、他の例として、図７に示すように、広チャンネル部１１ａ'は、狭チャンネル部１１ｂ'と高さのみが違うようにすることができる。すなわち、広チャンネル部１１ａ'は通常の場合のように、半円形の断面を持つのに対し、狭チャンネル部１１ｂ'は上端部が少し平たくなっている。
【００２０】
図４ａおよび図４ｂに示すように、互いに隣接した放電チャンネル１１の広チャンネル部１１ａは互いにずれるかあるいは斜めに配置されることができる。すなわち、広チャンネル部１１ａには狭チャンネル部１１ｂが隣接し、狭チャンネル部１１ｂには広チャンネル部１１ａが隣接している。この場合、各放電チャンネル１１の広チャンネル部の長さ（Ｌ）は互いに同一であり（その結果、広チャンネル部の長さ（Ｌ）と狭チャンネル部の長さ（ｌ）もほぼ同一である）、広チャンネル部１１ａが隣接放電チャンネルの狭チャンネル部１１ｂ側に拡張される。よって、互いに隣接する放電チャンネル間の離隔距離は同一である。
【００２１】
このような構造によれば、放電チャンネル１１間の非発光領域１３が、放電チャンネル１１の長手方向に沿って、ジグザグ状に延長され、かつ相対的に輝度の高い狭チャンネル部１１ｂが非発光領域１３の低い輝度をかなり補償またはカバーすることができる。よって、従来の放電チャンネル間の非発光領域による暗線を緩和ないし除去することができる。
【００２２】
第１実施例による面発光蛍光ランプの広チャンネル部１１ａは、ランプ１０を上から見るとき、長方形に近い形状であるが、このような広チャンネル部の形状は多様に変形されることができる。
すなわち、図８および図９に示すように、広チャンネル部は蜂巣状２１ａまたは円形に近い６角形３１ａの形状とすることができる。このような変形は以下に説明する実施例でも同様に適用することができる。なお、図中符号２１、３１は放電チャンネル、２１ｂ、３１ｂは狭チャンネル部を示す。
【００２３】
［第２実施例］
次に、図１０ａおよび図１０ｂを参照して、第２実施例による面発光蛍光ランプを説明する。
第１実施例とは異なり、任意の放電チャンネルとこれに隣接する放電チャンネルの広チャンネル部は互いに並列に配置されている。すなわち、あるチャンネルの広チャンネル部４１ａには隣接チャンネルの広チャンネル部４１ａが隣接し、またあるチャンネルの狭チャンネル部４１ｂには隣接チャンネルの広チャンネル部４１ａが隣接している。この場合、広チャンネル部４１ａの長さが狭チャンネル部４１ｂの長さより長くなければならない。狭チャンネル部４１ｂがより長くなる場合、放電チャンネル４１間の非発光領域４３が広くなり、そこに暗部が発生することになるからである。狭チャンネル部４１ｂは広チャンネル部４１ａの長さの１／２〜１／２０程度であることが好ましい。
【００２４】
［第３実施例］
次に、図１１を参照して、第３実施例による面発光蛍光ランプを説明する。
第１実施例同様に、互いに隣接した放電チャンネル５１の広チャンネル部５１ａは互いにずれるかあるいは斜めに配置されることができる。ただ、第１実施例とは異なり、狭チャンネル部５１ｂは広チャンネル部５１ａより長さが短く形成され、あるチャンネル５１の狭チャンネル部５１ｂは隣接放電チャンネルの広チャンネル部３１ａの長手方向中央部に隣接して配置される。狭チャンネル部５１ｂは広チャンネル部５１ａの長さの１／２〜１／２０程度であることが好ましい。
【００２５】
以上説明した実施例において、各図面に示したチャンネルの形状は、説明のために、基本的に誇張して示されていることを理解しなければならない。また、広チャンネル部と狭チャンネル部間の断面積変化が高さによって調節される場合、隣接するチャンネル間の広チャンネル部および狭チャンネル部の配置は第２、３実施例と違う配置とすることができることを理解する必要がある。
【００２６】
一方、本発明による面発光蛍光ランプの放電チャンネルの両端には、断面積の広い広チャンネル部が配置されることが望ましい。放電チャンネルの両端部は電極が配置される部位であり、その電極周辺に十分な電子または電荷が発生して電場によって加速されるようにするためである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、輝度および放電効率を向上し、チャンネル間の非発光領域に現われる暗線を緩和するかあるいは除去する面発光蛍光ランプに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の面発光蛍光ランプの平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿って切断された断面図である。
【図３】サーペンタインチャンネルを持つ従来の面発光蛍光ランプの平面図である。
【図４ａ】本発明の第１実施例による面発光蛍光ランプの平面図である。
【図４ｂ】図４ａにＡで表示する部位の拡大図である。
【図５】図４ａのＶ−Ｖ線に沿って切断された断面図である。
【図６】図４ａのVI−VI線に沿って切断された断面図である。
【図７】図４ａのＶ−Ｖ線に沿って切断された他の例の断面図である。
【図８】本発明の第１実施例による面発光蛍光ランプの変形例を示す平面図である。
【図９】本発明の第１実施例による面発光蛍光ランプの他の変形例を示す平面図である。
【図１０ａ】本発明の第２実施例による面発光蛍光ランプの平面図である。
【図１０ｂ】図１０ａにＢで表示する部位の拡大図である。
【図１１】本発明の第３実施例による面発光蛍光ランプの平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１０、２０、３０、４０、５０    ランプ
１ａ、１０ａ    上板
１ｂ、１０ｂ    下板
２、１１、２１、３１、４１、５１    放電チャンネル
３、１２    放電空間
４    電極
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ    広チャンネル部
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ    狭チャンネル部
１３、４３、５３    非発光領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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